阅读说明：本技术 矿区坡面生态自修复促进方法和装置 (Mining area slope ecological self-repairing promotion method and device ) 是由 刘祥宏 王宏 黄占斌 陈永福 丁鑫品 孙家恺 张会军 温馨 郭孝理 陈大野 李磊 于 2020-08-01 设计创作，主要内容包括：本申请提出一种矿区坡面生态自修复促进方法和装置,该矿区坡面生态自修复促进方法包括对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理；在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆,并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木,以形成种子岛；对种子岛对应的坡面进行截留处理,以促进矿区坡面生态自修复。通过本申请能够实现对矿区坡面全面的生态自修复促进,有效解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题,并且有效地降低了生态自修复促进的经济成本,提升了方法的适用范围。(The application provides a mining area slope ecological self-repairing promotion method and a device, and the mining area slope ecological self-repairing promotion method comprises the steps of carrying out soil matrix improvement treatment on at least one target position distributed on a mining area slope in a distributed mode according to a certain area proportion; constructing a Bengeshi pile in the soil of the improved target position, and sowing seeds and planting seedlings in the Bengeshi pile to form a seed island; and intercepting the slope surface corresponding to the seed island to promote ecological self-repairing of the slope surface of the mining area. Through the method and the device, comprehensive ecological self-repairing promotion of the slope surface of the mining area can be realized, the technical problems in the aspects of seed source, slope surface interception and the like of slope surface greening of the mining area are effectively solved, the economic cost for promoting ecological self-repairing is effectively reduced, and the application range of the method is widened.)

矿区坡面生态自修复促进方法和装置

技术领域

本申请涉及生态绿化技术领域，尤其涉及一种矿区坡面生态自修复促进方法和装置。

背景技术

生态自恢复是较为经济的一种生态修复措施。《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021—2035年)》中明确提出要着力提高生态系统、充分发挥大自然的自我修复能力。掌握生态自然修复的规律及特点，在生态恢复的关键时间点进行适度的人为干预，促进生态系统正向演替，可加快生态修复的进程，提高生态修复的效益。封育、飞播等是较为常见的生态自修复及自修复促进技术措施。

矿区恶劣环境条件下的自然修复极其困难，一般需施加人工措施来促进生态重建，而由于矿区土壤基质匮乏、工程成本高等不利因素使得人工修复措施难于大面积推广。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种矿区坡面生态自修复促进方法和装置，能够实现对矿区坡面全面的生态自修复促进，有效解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题，并且有效地降低了生态自修复促进的经济成本，提升了方法的适用范围。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的矿区坡面生态自修复促进方法，包括：对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理；在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在所述本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛；对所述种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进所述矿区坡面生态自修复。

本申请第一方面实施例提出的矿区坡面生态自修复促进方法，通过对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理，在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛，以及对种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进矿区坡面生态自修复，由于是针对矿区坡面的目标位置进行土壤基质改良、本杰士堆的构建及多种乡土耐性植物的混合种植，打造生态自然恢复的种子岛，并通过对种子岛对应的坡面进行截留处理，以改善矿区坡面的糙度，从而有效地增强植物种子坡面定居能力，能够实现对矿区坡面全面的生态自修复促进，有效解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题，并且有效地降低了生态自修复促进的经济成本，提升了方法的适用范围。

为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出的矿区坡面生态自修复促进装置，包括：处理模块，用于对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理；构建模块，用于在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在所述本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛；截留处理模块，用于对所述种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进所述矿区坡面生态自修复。

本申请第二方面实施例提出的矿区坡面生态自修复促进装置，通过对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理，在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛，以及对种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进矿区坡面生态自修复，由于是针对矿区坡面的目标位置进行土壤基质改良、本杰士堆的构建及多种乡土耐性植物的混合种植，打造生态自然恢复的种子岛，并通过对种子岛对应的坡面进行截留处理，以改善矿区坡面的糙度，从而有效地增强植物种子坡面定居能力，能够实现对矿区坡面全面的生态自修复促进，有效解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题，并且有效地降低了生态自修复促进的经济成本，提升了方法的适用范围。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一实施例提出的矿区坡面生态自修复促进方法的流程示意图；

图2是本申请另一实施例提出的矿区坡面生态自修复促进方法的流程示意图；

图3是本申请一实施例提出的矿区坡面生态自修复促进装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本申请一实施例提出的矿区坡面生态自修复促进方法的流程示意图。

本实施例以矿区坡面生态自修复促进方法被配置为矿区坡面生态自修复促进装置中来举例说明，或者，本实施例的矿区坡面生态自修复促进方法也可以配置在其他任意能够实现矿区坡面生态自修复促进方法的硬件设备中，对此不做限制。

本申请实施例中，针对矿区坡面进行土壤基质改良、本杰士堆的构建及多种乡土耐性植物的混合种植，打造生态自然恢复的种子岛，并通过对种子岛对应的坡面进行截留处理，以改善矿区坡面的糙度，从而有效地增强植物种子坡面定居能力。

参见图1，该方法包括：

S101：对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理。

上述的土壤基质改良处理可以例如包括施用生物炭、有机肥、真菌等，与当地表土或客土混合形成水肥特性及物理结构良好的种植基质。

可选地，在矿区坡面的土壤进行土壤基质改良处理，可以是将第一质量的土壤、第二质量的生物炭、并添加第三质量的真菌和/或第四质量的肥料进行混合，以对目标位置的土壤进行土壤基质改良处理；第二质量和第一质量的比值为5-20％，第三质量和第一质量的比值为1％，第四质量和第一质量的比值小于或者等于10％，能够有效保障生物炭缓释肥效、保水持水能力，以及提升水肥性能。

当然，也可以采用其他任意合适的质量比例来执行对目标位置的土壤进行土壤基质改良处理的步骤，比如，采用其他任意合适的质量比例的生物炭、有机肥、真菌等，与当地表土或客土混合形成水肥特性及物理结构良好的种植基质。

S102：在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛。

在改良处理后目标位置的土壤中构建至少一个本杰士堆，参见图2，在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛的步骤，还可以包括：

S201：在改良处理后目标位置的土壤改良区域之中开挖出一个坑穴，坑穴深度在20厘米-50厘米之间，直径在40厘米-100厘米之间。

S202：采用矿区的废弃物质与挖出的土壤进行掺混，得到混合物质。

S203：采用混合物质填充坑穴，并在填充后的坑穴之中播种种子、栽植苗木，以形成种子岛。

举例而言，“本杰士堆”构建，可以是开挖出与直径40-100cm匹配的目标深度(20厘米-50厘米之间)的坑穴)，而后，利用矿区的废弃石块、树木枯枝等，与经改良的土壤基质进行掺混，形成地表出露石块、枯枝的形态，并在其中播种种子、栽植苗木。

可选地，在填充后的坑穴之中播种种子、栽植苗木，可以选取矿区当地适生的，具有抗旱、耐瘠薄、自然落种扩繁能力强的乡土植物2种及以上，播种或栽植到“本杰士堆”中，本申请实施例中所选种子中可以同时包括1年生和多年生草本植物。

其中，多个目标位置，以每100平方米至300平方米分散式分布。

由此，通过上述图2所示实施例，在矿区坡面构建了低密度的种子岛，经济高效的解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题，为矿区生态自修复创造良好的条件。

S103：对种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进矿区坡面生态自修复。

上述对种子岛对应的坡面进行截留处理，是为了提高并保持坡面粗糙度，包括坡面微型鱼鳞坑布设、坡面沙障布设、固化剂溶液喷洒中的一种或几种，对此不做限制。

可选地，对种子岛对应的坡面进行截留处理，可以在种子岛对应的坡面，布设坡面微型鱼鳞坑；和/或，在种子岛对应的坡面，布设坡面沙障；和/或，在种子岛对应的坡面，喷洒固化剂溶液，从而对种子岛对应的坡面进行截留处理。

本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

举例而言，上述对种子岛对应的坡面进行截留处理，可以在种子岛对应的坡面，布设坡面微型鱼鳞坑，从而对种子岛对应的坡面进行截留处理。

举例而言，上述对种子岛对应的坡面进行截留处理，可以在种子岛对应的坡面，布设坡面沙障，从而对种子岛对应的坡面进行截留处理。

举例而言，上述对种子岛对应的坡面进行截留处理，可以在种子岛对应的坡面，喷洒固化剂溶液，从而对种子岛对应的坡面进行截留处理。

举例而言，上述对种子岛对应的坡面进行截留处理，可以在种子岛对应的坡面，布设坡面微型鱼鳞坑、布设坡面沙障，以及喷洒固化剂溶液，从而对种子岛对应的坡面进行截留处理，对此不做限制。

也即是说，本申请实施例提供了多种对种子岛对应的坡面进行截留处理的实施方式，从而使得矿区坡面生态自修复促进方法的实施更为灵活，可推广应用到常规矿区生态绿化修复中，进一步提升常规覆土、喷播绿化等措施的系统稳定性，以及可推广应用到矿区平台、沉陷区等区域，实现对矿区全面的生态自修复促进。

可选地，布设坡面微型鱼鳞坑，可以是以密度为0.2个/平方米-1个/平方米，深度为2厘米-5厘米，半径为2厘米-5厘米，布设坡面微型鱼鳞坑。

上述在矿区坡面布设微型鱼鳞坑，用于截留植物种子、土壤基质及雨水，形成植物生长空间。

可选地，在种子岛对应的坡面，布设坡面沙障，可以是采用沿着等高线连续布设、和/或簇状布设、和/或段状分散布设的方式，将秸秆***坡面，并使得***的秸秆的地表出露高度大于或者等于3厘米，以形成坡面沙障。

上述在种子岛对应的坡面布设坡面沙障，用于截留植物种子、土壤基质。

举例而言，由稻草、玉米、小麦等秸秆***坡面后形成坡面沙障，地表出露高度不小于3cm，坡面沙障由沿着等高线连续布设和簇状、段状分散布设中的一种或几种形式组成，本申请实施例中可以优选簇状分散布设坡面沙障，另外，坡面沙障可单独布设或与鱼鳞坑基于同一位置布设，对此不做限制。

可选地，在种子岛对应的坡面，喷洒固化剂溶液，可以是当矿区坡面含有弃土时，则在坡面微型鱼鳞坑的坑埂喷洒浓度为0.5-2％的离子型固化剂溶液；当矿区坡面不含有弃土时，则在坡面微型鱼鳞坑的坑埂和坑底喷洒浓度为0.5-2％的离子型固化剂溶液。

举例而言，固化剂溶液用于保持坡面截留形态，可以单独在坡面使用或与坡面微型鱼鳞坑协同使用，当与微型鱼鳞坑系统使用时，对于含有弃土的矿区坡面，在微型鱼鳞坑的坑埂进行固化剂喷洒，以增强鱼鳞坑的稳固性、促进对天然落种种子、土壤基质、降水的截留，而对于不含弃土的矿区弃渣坡面，在微型鱼鳞坑的坑埂和坑底同时进行固化剂喷洒，在促进对天然落种种子、土壤基质、降水截留的同时，抑制天然落种种子、土壤基质、雨水沿渣石缝隙渗漏到坡面深层。

本申请实施例中的固化剂溶液，可以优选离子型固化剂溶液，使用浓度为0.5-2％，优选1％。

上述在对种子岛对应的坡面进行截留处理之后，还可以辅以一些人工养护的操作，举例而言，包括种子岛植物养护、鱼鳞坑种子撒播、坡面基质撒播，或者，种子岛播种或栽植后进行初期浇水、病虫害防治等养护，待种子出苗或植株成活后终止浇水，或者，可通过部分或全部坡面鱼鳞坑中种子撒播促进坡面种子库的早期构建，更早实现坡面绿化，还可以可通过坡面土壤基质播撒实现对鱼鳞坑中截留种子的覆盖，促进生态修复植物的萌生，对此不做限制。

本申请实施例提供的方法操作简单、针对性强，具有较好的推广应用价值。

本实施例中，通过对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理，在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛，以及对种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进矿区坡面生态自修复，由于是针对矿区坡面的目标位置进行土壤基质改良、本杰士堆的构建及多种乡土耐性植物的混合种植，打造生态自然恢复的种子岛，并通过对种子岛对应的坡面进行截留处理，以改善矿区坡面的糙度，从而有效地增强植物种子坡面定居能力，能够实现对矿区坡面全面的生态自修复促进，有效解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题，并且有效地降低了生态自修复促进的经济成本，提升了方法的适用范围。

针对上述实施例的举例说明如下：

实施例1：

(1)采用土壤基质改良、“本杰士堆”构建、乡土抗性植物混合种植综合方式，在不含弃土的矿区坡面构建自然恢复的种子岛；

(2)在矿区坡面布设微型鱼鳞坑，深度为2-5cm，半径为2-5cm，共布设观测20个；

(3)种子岛管理养护及坡面种子状况、植被恢复情况观测。

实施例2：

(1)采用土壤基质改良、“本杰士堆”构建、乡土抗性植物混合种植综合方式，在不含弃土的矿区坡面构建自然恢复的种子岛；

(2)在矿区坡面布设微型鱼鳞坑，深度为2-5cm，半径为2-5cm，共布设观测20个；同时，对鱼鳞坑的坑埂及坑底进行浓度为1％的离子型固化剂喷洒；

(3)种子岛管理养护及坡面种子状况、植被恢复情况观测。

实施例3：

(1)采用土壤基质改良、“本杰士堆”构建、乡土抗性植物混合种植综合方式，在含有弃土的矿区坡面构建自然恢复的种子岛；

(2)在矿区坡面布设微型鱼鳞坑，深度为2-5cm，半径为2-5cm，共布设观测20个；

(3)种子岛管理养护及坡面种子状况、植被恢复情况观测。

实施例4：

(1)采用土壤基质改良、“本杰士堆”构建、乡土抗性植物混合种植综合方式，在含有弃土的矿区坡面构建自然恢复的种子岛；

(2)在矿区坡面布设微型鱼鳞坑，深度为2-5cm，半径为2-5cm，共布设观测20个；同时，对鱼鳞坑坑埂进行浓度为1％的离子型固化剂喷洒；

(3)种子岛管理养护及坡面种子状况、植被恢复情况观测。

通过试验处理半年后，观测坡面鱼鳞坑中植被状况和种子情况，发现实施例1在不含弃土的坡面微型鱼鳞坑中植被数为0，在表层未见到植物种子，种子落入渣石堆内部深处，后期具有一定的自然萌发生长的潜力。

实施例2在不含弃土的矿区坡面鱼鳞坑坑埂及底部喷洒浓度为1％的离子型固化剂，形成了种子坠落阻拦效果，在坡面微型鱼鳞坑中可见植被数为0，但清理鱼鳞坑底部土层见到植物较多种子，且存在微薄层状土层覆盖情况，在更长期的时间内具有自然萌发生长的潜力。

实施例3的坡面微型鱼鳞坑中共有植物9株，清理鱼鳞坑底部土层见到植物较多种子。

实施例4的坡面微型鱼鳞坑中共有植物19株，清理鱼鳞坑底部土层见到植物较多种子，微型鱼鳞坑整体完好，在离子固化剂的作用下表现出更好的截留种子、促进种子萌发能力。

图3是本申请一实施例提出的矿区坡面生态自修复促进装置的结构示意图。

参见图3，该矿区坡面生态自修复促进装置300包括：

处理模块301，用于对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理；

构建模块302，用于在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛；

截留处理模块303，用于对种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进矿区坡面生态自修复。

可选地，一些实施例中，处理模块301，具体用于：

将第一质量的土壤、第二质量的生物炭、并添加第三质量的真菌和/或第四质量的肥料进行混合，以对矿区坡面的土壤进行土壤基质改良处理；第二质量和第一质量的比值为5-20％，第三质量和第一质量的比值为1％，第四质量和第一质量的比值小于或者等于10％。

可选地，一些实施例中，构建模块302，具体用于：

在改良处理后目标位置的土壤改良区域之中开挖出一个坑穴，坑穴深度在20厘米-50厘米之间，直径在40厘米-100厘米之间；

采用矿区的废弃物质与挖出的土壤进行掺混，得到混合物质；以及

采用混合物质填充坑穴，并在填充后的坑穴之中播种种子、栽植苗木，以形成种子岛。

需要说明的是，前述图1-图2实施例中对矿区坡面生态自修复促进方法实施例的解释说明也适用于该实施例的矿区坡面生态自修复促进装置300，其实现原理类似，此处不再赘述。

本实施例中，通过对矿区坡面上按照一定面积比例分散式分布的至少一个目标位置进行土壤基质改良处理，在改良处理后目标位置的土壤中构建一个本杰士堆，并在本杰士堆之中播种种子和栽植苗木，以形成种子岛，以及对种子岛对应的坡面进行截留处理，以促进矿区坡面生态自修复，由于是针对矿区坡面的目标位置进行土壤基质改良、本杰士堆的构建及多种乡土耐性植物的混合种植，打造生态自然恢复的种子岛，并通过对种子岛对应的坡面进行截留处理，以改善矿区坡面的糙度，从而有效地增强植物种子坡面定居能力，能够实现对矿区坡面全面的生态自修复促进，有效解决了矿区坡面绿化的种子来源及坡面截留等方面存在的技术问题，并且有效地降低了生态自修复促进的经济成本，提升了方法的适用范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。